Mỹ đề xuất các Big Tech tiêu hao ít điện hơn cho trung tâm dữ liệu, hoặc phải chịu rủi ro mất điện

Sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu – đặc biệt phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây – đang đẩy hệ thống điện của Mỹ vào một phép thử chưa từng có. Các cơ quan vận hành lưới điện cảnh báo nguy cơ mất điện diện rộng nếu không kiểm soát nhu cầu. Nhưng các tập đoàn công nghệ lớn lại phản đối mạnh mẽ những đề xuất buộc họ phải tự phát điện hoặc ngắt kết nối khỏi lưới điện trong thời điểm căng thẳng.

KHI “CƠN KHÁT ĐIỆN” CỦA TRUNG TÂM DỮ LIỆU VƯỢT QUÁ KHẢ NĂNG CỦA LƯỚI ĐIỆN

Trong nhiều thập kỷ, lưới điện Mỹ được thiết kế để phục vụ nhu cầu tương đối ổn định từ hộ gia đình, nhà máy và dịch vụ thương mại. Tuy nhiên, làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu quy mô lớn – tiêu thụ lượng điện khổng lồ và vận hành liên tục 24/7 – đang phá vỡ mọi giả định cũ.

Các nhà vận hành lưới điện trên khắp nước Mỹ cảnh báo rằng, nếu không có giải pháp kịp thời, nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu có thể đẩy một số khu vực đến sát ngưỡng sụp đổ hệ thống, đặc biệt trong những đợt nắng nóng hoặc thời tiết cực đoan. Trước nguy cơ đó, họ đang kêu gọi các công ty công nghệ chấp nhận những điều kiện chưa từng có: hoặc tự cung cấp nguồn điện riêng, hoặc sẵn sàng “tắt điện” khi nguồn cung trên lưới trở nên khan hiếm.

Căng thẳng nổi bật nhất hiện nay nằm ở PJM Interconnection – tổ chức quản lý thị trường điện lớn nhất nước Mỹ, bao trùm 13 bang ở khu vực Trung Tây và Trung Đại Tây Dương. PJM cho biết, làn sóng đầu tư trung tâm dữ liệu tại đây đã góp phần đẩy giá điện tăng cao và làm gia tăng nguy cơ mất điện diện rộng. Trong bối cảnh đó, việc xây dựng thêm nhà máy điện và đường dây truyền tải mới có thể mất nhiều năm, thậm chí hơn một thập kỷ.

“Đây là một cuộc chiến có tính sống còn, bởi hàng trăm tỷ, thậm chí hàng nghìn tỷ USD vốn đầu tư đang bị đặt cược,” ông Michael Webber, giáo sư kỹ thuật tại Đại học Texas ở Austin và cựu giám đốc công nghệ của quỹ Energy Impact Partners, nhận định. “Điện năng chính là nút thắt quan trọng nhất.”

Trước áp lực này, PJM đã dành nhiều tháng thương lượng với các tập đoàn công nghệ, công ty điện lực và chủ nhà máy phát điện. Một trong những đề xuất gây tranh cãi nhất là yêu cầu các trung tâm dữ liệu phải mang theo nguồn điện riêng – như nhà máy điện tại chỗ – hoặc chấp nhận bị cắt khỏi lưới khi hệ thống rơi vào tình trạng quá tải.

CÁC “ÔNG LỚN” CÔNG NGHỆ PHẢN CÔNG: KHÔNG THỂ “ĐƠN GIẢN LÀ TẮT MÁY”

Đối mặt với đề xuất trên, các tập đoàn công nghệ lớn như Google, Amazon hay Microsoft đã đồng loạt bày tỏ sự phản đối. Theo họ, trung tâm dữ liệu không thể vận hành theo logic “bật – tắt” như các nhà máy công nghiệp thông thường.

Liên minh Trung tâm Dữ liệu (Data Center Coalition), đại diện cho nhiều doanh nghiệp trong ngành, cho rằng việc yêu cầu trung tâm dữ liệu ngắt kết nối khỏi lưới là mang tính phân biệt đối xử. Tổ chức này cũng cảnh báo rằng giải pháp đó có thể khiến các công ty phải phụ thuộc nhiều hơn vào máy phát điện diesel dự phòng – vốn chịu các quy định nghiêm ngặt về môi trường và phát thải.

“Lưới điện ổn định và đáng tin cậy là điều kiện sống còn đối với trung tâm dữ liệu, nơi phụ thuộc vào nguồn điện liên tục, không gián đoạn để duy trì các hoạt động thiết yếu,” tổ chức này nhấn mạnh trong một tuyên bố chính thức.

Các công ty công nghệ lập luận rằng, trung tâm dữ liệu không chỉ phục vụ AI hay điện toán đám mây, mà còn là nền tảng cho những lĩnh vực then chốt của xã hội hiện đại, từ y tế, tài chính đến hàng không và an ninh công cộng. Việc ngắt điện trong thời gian dài có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.

Tại một cuộc họp do cơ quan quản lý tiện ích bang Virginia tổ chức vào tháng 12, ông Ray Fakhoury – phụ trách chính sách năng lượng của Amazon Web Services (AWS) – cho biết công ty lo ngại các đề xuất buộc trung tâm dữ liệu phải ngắt khỏi lưới điện quá lâu. Dù AWS có hệ thống máy phát diesel dự phòng, nhưng chúng chỉ được thiết kế cho những tình huống khẩn cấp ngắn hạn.

“Chúng tôi có nghĩa vụ với các khách hàng vẫn phải hoạt động trong thời điểm cao điểm năng lượng, kể cả khi có khủng hoảng,” ông Fakhoury nói. “Đó có thể là lực lượng ứng cứu khẩn cấp hay kiểm soát không lưu – những hệ thống không thể dừng lại.”

Bất đồng gay gắt đến mức PJM đã không thể hoàn tất bộ quy tắc mới về kết nối trung tâm dữ liệu vào cuối năm ngoái. Tháng 11, quá trình này rơi vào bế tắc khi các thành viên của PJM – bao gồm công ty điện lực, chủ nhà máy điện và khách hàng lớn như các tập đoàn công nghệ – không đạt được đồng thuận.

BÀI TOÁN TRUNG TÂM DỮ LIỆU ĐANG TRỞ THÀNH VẤN ĐỀ QUỐC GIA

Không chỉ ở PJM, bài toán trung tâm dữ liệu đang trở thành vấn đề quốc gia. Tại Texas – một điểm nóng mới của làn sóng đầu tư trung tâm dữ liệu – nhu cầu điện đỉnh điểm được dự báo gần như tăng gấp đôi vào năm 2035, theo cơ quan vận hành lưới điện bang này là Ercot.

Các công ty điện lực Texas ước tính rằng, đến thời điểm đó, riêng trung tâm dữ liệu có thể cần hơn 86 gigawatt điện – tương đương mức tiêu thụ kỷ lục của toàn bang trong một ngày nắng nóng gay gắt hồi tháng 8/2023. Dù Ercot đưa ra dự báo thận trọng hơn, cho rằng con số này có thể thấp hơn do chậm trễ và các yếu tố khác, áp lực vẫn là rất lớn.

Trước nguy cơ này, các nhà lập pháp Texas đã thông qua một đạo luật cho phép thiết lập điều kiện cắt điện đối với trung tâm dữ liệu khi nhu cầu vượt quá nguồn cung. Thống đốc Greg Abbott đã ký ban hành luật này vào năm ngoái, đánh dấu một bước đi cứng rắn hiếm thấy.

Trong khi đó, Southwest Power Pool (SPP) – đơn vị vận hành lưới điện trải dài từ Texas Panhandle đến North Dakota – đang xây dựng mô hình “dịch vụ có điều kiện”. Theo đó, các trung tâm dữ liệu có thể được kết nối vào lưới nhanh hơn, nhưng phải chấp nhận rủi ro bị ngắt điện khi hệ thống căng thẳng.

“Một số doanh nghiệp có thể chấp nhận điều đó, số khác thì không,” ông Antoine Lucas, Giám đốc điều hành SPP, cho biết. “Mục tiêu của chúng tôi là cung cấp nhiều lựa chọn, đồng thời vẫn bảo đảm độ tin cậy của lưới điện”.

Trong số các tập đoàn công nghệ lớn, Google được xem là bên chủ động hơn trong việc thích nghi. Công ty này đã triển khai các chương trình thí điểm với nhiều công ty điện lực, cho phép giảm mức tiêu thụ điện tại trung tâm dữ liệu trong thời điểm lưới điện chịu áp lực, đổi lại là các khoản thanh toán – một chiến lược được gọi là “đáp ứng nhu cầu” (demand response).

Theo ông Jesse Jenkins, Giám đốc Phòng thí nghiệm ZERO thuộc Đại học Princeton, những trung tâm dữ liệu có khả năng linh hoạt giảm công suất có thể giành lợi thế lớn trong cuộc đua kết nối lưới điện. Nghiên cứu mới công bố của ZERO cùng hai công ty phần mềm năng lượng cho thấy, các trung tâm dữ liệu tự xây dựng nguồn điện riêng và chấp nhận bị ngắt kết nối khi cần thiết có thể được đấu nối vào lưới sớm hơn từ 3 đến 5 năm so với những đơn vị không làm vậy. Nghiên cứu này được Google tài trợ.

“Áp lực kết nối lưới điện với quy mô và tốc độ như hiện nay sẽ buộc các giải pháp này phải xuất hiện”, ông Jenkins nói. “Thực tế là không còn lựa chọn nào khác”.